(57)【要約】【課題】発火現象等を招くことなく送風空気量の５％を超える量の酸素を高炉送風機から高炉に供給することのできる高炉送風酸素富化設備を提供する。【解決手段】高炉送風酸素富化設備は、高炉送風機１０の吸込側に低圧酸素を供給する吸込側酸素供給配管１２と、吸込側酸素供給配管１２に設けられた第１の流量調整弁１５と、高炉送風機１０の吐出側に中圧または高圧の酸素を供給する吐出側酸素供給配管１４と、吐出側酸素供給配管１４に設けられた第２の流量調整弁１７とを備え、さらに吸込側酸素供給配管から高炉送風機の吸込側に供給される酸素富化量が５％を超えるときに吸込側酸素供給配管から高炉送風機の吸込側に供給される酸素富化量が５％となるように第１の流量調整弁の弁開度を制御すると共に酸素富化量５％を超過する分の酸素が吐出側酸素供給配管から高炉送風機の吐出側に供給されるように第２の流量調整弁の弁開度を制御する制御装置１９を備える。【選択図】図１
2006283093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉送風機から高炉に送風される空気中の酸素を富化するものであって、前記高炉送風機の吸込側に低圧酸素を供給する吸込側酸素供給配管と、該吸込側酸素供給配管に設けられた第１の流量調整弁と、前記高炉送風機の吐出側に中圧または高圧の酸素を供給する吐出側酸素供給配管と、該吐出側酸素供給配管に設けられた第２の流量調整弁と、前記吸込側酸素供給配管から前記高炉送風機の吸込側に供給される酸素富化量が５％を超えるときに前記吸込側酸素供給配管から前記高炉送風機の吸込側に供給される酸素富化量が５％となるように前記第１の流量調整弁の弁開度を制御すると共に前記酸素富化量５％を超過する分の酸素が前記吐出側酸素供給配管から前記高炉送風機の吐出側に供給されるように前記第２の流量調整弁の弁開度を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする高炉送風酸素富化設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉送風機から高炉に送風される空気中の酸素を富化するための高炉送風酸素富化設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、製鉄所では、高炉の出銑量増大等を目的として、高炉送風機から高炉に送風される空気中の酸素を富化した状態で高炉操業が行われる。この場合、従来においては、高炉送風機の空気吸込口に接続された吸込側送風ダクトに酸素供給配管を接続し、この酸素供給配管から高炉送風機の吸込側に酸素を供給して送風空気中の酸素を富化するようにしている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−４９３１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、吸込側送風ダクトに吸い込まれた空気は酸素供給配管から供給された酸素と共に高炉送風機で圧縮されて昇温するため、酸素供給配管から吸込側送風ダクトに供給される酸素の富化量が５％を超えると高炉送風機の吸込側送風ダクト内で発火現象が生じるおそれがある。すなわち、送風空気量が例えば７０００Ｎｍ３／ｍｉｎである場合、酸素供給配管から吸込側送風ダクトに供給される酸素量が２６６００Ｎｍ３／ｈを超えると発火現象が生じるおそれがある。このため、従来では、酸素供給配管から吸込側送風ダクトに供給される酸素の酸素富化量を５％以上に設定変更することができないという問題点があった。なお、ここで言う「酸素富化量５％」は、送風空気中の酸素濃度２１％＋５％分の酸素を富化するという意味であり、例えば吸込側に供給される酸素（富化）量を２６．６ｋＮｍ３／ｈ、高炉送風機から高炉への送風量を４２０ｋＮｍ３／ｈとすると、吸込側送風ダクトに吸い込まれる吸込空気量を３９３．４（＝４２０−２６．６）ｋＮｍ３／ｈにして、吸込側に前記２６．６ｋＮｍ３／ｈの酸素量を加える操作である。吸込側送風ダクトに吸い込まれる空気は元々２１％の酸素を含んでいるから、高炉送風機に吸い込まれる空気中の酸素濃度は２６％となり、従って、酸素富化量は２６％−２１％＝５％となる。
【０００４】
また、高炉送風機から高炉に送風される空気中の酸素を富化する方法として、高炉送風機の吐出側に酸素富化のための酸素を供給する方法もあるが、この場合には中圧あるいは高圧に圧縮されたコストの高い酸素を使用する必要があり、送風空気中の酸素を富化するためのコストが増大するという問題があった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、発火現象等を招くことなく酸素富化量が５％を超える量の酸素を高炉送風機から高炉に供給することのできる高炉送風酸素富化設備を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る高炉送風酸素富化設備は、高炉送風機から高炉に送風される空気中の酸素を富化するものであって、前記高炉送風機の吸込側に低圧酸素を供給する吸込側酸素供給配管と、該吸込側酸素供給配管に設けられた第１の流量調整弁と、前記高炉送風機の吐出側に中圧または高圧の酸素を供給する吐出側酸素供給配管と、該吐出側酸素供給配管に設けられた第２の流量調整弁と、前記吸込側酸素供給配管から前記高炉送風機の吸込側に供給される酸素富化量が５％を超えるときに前記吸込側酸素供給配管から前記高炉送風機の吸込側に供給される酸素富化量が５％となるように前記第１の流量調整弁の弁開度を制御すると共に前記酸素富化量５％を超過する分の酸素が前記吐出側酸素供給配管から前記高炉送風機の吐出側に供給されるように前記第２の流量調整弁の弁開度を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る高炉送風酸素富化設備によれば、高炉送風機の吐出側からも酸素を必要に応じて供給することが可能となるので、発火現象を招くことなく酸素富化量が５％を超える量の酸素を高炉送風機から高炉に供給することができる。また、吸込側酸素供給配管から高炉送風機の吸込側に供給される酸素富化量が５％を超えるときに吸込側酸素供給配管から高炉送風機の吸込側に供給される酸素富化量が吸込側では５％となるように第１の流量調整弁の弁開度を制御すると共に酸素富化量のうち５％を超過する分の酸素が吐出側酸素供給配管から高炉送風機の吐出側に供給されるように第２の流量調整弁の弁開度を制御する制御装置を備えたことで、吐出側酸素供給配管から高炉送風機の吐出側に供給される酸素の供給量を必要最少限に抑えることができる。したがって、高炉送風機の吐出側に中圧または高圧の酸素を供給して送風空気中の酸素を富化する方式に比べ、中圧または高圧の酸素消費量を低減でき、コストの上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る高炉送風酸素富化設備の概略構成を示す図である。同図において、符号１０は図示しない高炉に空気を送る高炉送風機、１１は高炉送風機１０の空気吸込口に接続された吸込側送風ダクトであって、この吸込側送風ダクト１１には、高炉送風機１０の吸込側に低圧の酸素を供給する吸込側酸素供給配管１２が接続されている。また、１３は高炉送風機１０の空気吐出口に接続された吐出側送風ダクトであって、この吐出側送風ダクト１３には、高炉送風機１０の吐出側に中圧または高圧の酸素を供給する吐出側酸素供給配管１４が接続されている。
【０００８】
吸込側酸素供給配管１２から高炉送風機１０の吸込側に供給される低圧酸素は、その流量が第１の流量調整弁１５により調整されるようになっている。この第１の流量調整弁１５は吸込側酸素供給配管１２に設けられており、第１の流量調整弁１５の下流側には、吸込側酸素供給配管１２内の酸素流量を計測する酸素流量計１６が設けられている。
一方、吐出側酸素供給配管１４から高炉送風機１０の吐出側に供給される中圧または高圧の酸素は、その流量が第２の流量調整弁１７により調整されるようになっている。この第２の流量調整弁１７は吐出側酸素供給配管１４に設けられており、第２の流量調整弁１７の下流側には、吐出側酸素供給配管１４内の酸素流量を計測する酸素流量計１８が設けられている。
【０００９】
第１の流量調整弁１５及び第２の流量調整弁１７は、その弁開度が制御装置１９により制御されるようになっている。この制御装置１９は空気流量計２０からの信号に基づいて高炉送風機１０をフィードバック制御する送風機制御部１９１と、酸素流量計１６からの信号に基づいて第１の流量調整弁１５をフィードバック制御する第１の流量調整弁制御部１９２と、酸素流量計１８からの信号に基づいて第２の流量調整弁１７をフィードバック制御する第２の流量調整弁制御部１９３と、これらの制御部を制御する主制御部１９４とからなり、上記空気流量計２０は吸込側送風ダクト１１に設けられている。
【００１０】
図２は制御装置１９の制御シーケンスを示すフローチャートであり、以下、同図を参照して本実施形態の作用について説明する。
図２に示すように、ステップＳ１において高炉送風機１０の送風量を変更する指令が運転操作盤（図示せず）から制御装置１９に入力されると、制御装置１９はステップＳ２で高炉送風機１０に送風量変更信号を送出する。その後、制御装置１９は変更された送風量の酸素富化量５％に相当する吸込側酸素供給量を演算し、その演算結果を吸込側酸素供給配管１２から吸込側送風ダクト１１に供給される吸込側酸素供給量の上限値として再設定する（ステップＳ３）。また、ステップＳ１において高炉送風機１０を現状の送風量で運転制御する指令が入力された場合は、制御装置１９は現状の設定条件で高炉送風機１０を運転制御する（ステップＳ４）。
【００１１】
高炉送風機１０から高炉に送風される送風中の酸素濃度（以下「酸素富化量」という）を変更する指令が制御装置１９に入力されると（ステップＳ５）、制御装置１９は変更すべき酸素富化量がメモリに格納された吸込側酸素供給量の上限値以上であるか否かをステップＳ６で判断する。ここで、変更すべき酸素富化量が吸込側酸素供給量の上限値未満である場合は、制御装置１９は第２の流量調整弁１７の弁開度を全閉状態に制御する（ステップＳ７）。また、これと同時に、制御装置１９は吸込側酸素供給配管１２から高炉送風機１０の吸込側に供給される低圧酸素量が変更された酸素富化量となるように第１の流量調整弁１５の弁開度を制御する（ステップＳ７）。
【００１２】
一方、ステップＳ６において変更すべき酸素富化量が吸込側酸素供給量の上限値以上である場合は、制御装置１９は吸込側酸素供給配管１２から高炉送風機１０の吸込側に供給される低圧酸素の供給量が酸素富化量５％未満となるように第１の流量調整弁１５の弁開度を制御する（ステップＳ８）。また、これと同時に、制御装置１９は酸素富化量５％を超過する分の酸素が吐出側酸素供給配管１４から高炉送風機１０の吐出側に供給されるように第２の流量調整弁１７の弁開度を制御する（ステップＳ８）。
【００１３】
このように、高炉送風機１０から吐出された空気を高炉に導入する吐出側送風ダクト１３に吐出側酸素供給配管１４を接続したことにより、高炉送風機１０の吐出側からも酸素を必要に応じて供給することが可能となる。したがって、上述した実施形態では、発火現象を招くことなく酸素富化量が５％を超える量の酸素を高炉送風機１０から高炉に供給することができる。
【００１４】
また、吸込側酸素供給配管１２から高炉送風機１０の吸込側に供給される酸素富化量が５％を超えるときに吸込側酸素供給配管１２から高炉送風機１０の吸込側に供給される酸素富化量が５％となるように第１の流量調整弁１５の弁開度を制御すると共に酸素富化量５％を超過する分の酸素富化量は吐出側酸素供給配管１４から高炉送風機１０の吐出側に供給されるように第２の流量調整弁１７の弁開度を制御する制御装置１９を備えたことで、吐出側酸素供給配管１４から高炉送風機１０の吐出側に供給される酸素の供給量を必要最少限に抑えることができる。したがって、高炉送風機の吐出側に中圧または高圧の酸素を供給して送風空気中の酸素を富化する方式に比べ、中圧または高圧の酸素消費量を低減でき、コストの上昇を抑えることができる。
さらに、高炉送風量や送風空気中の酸素濃度を変更した場合、従来では吸込側酸素濃度上限値を運転員が再設定していたが、本実施形態では酸素富化量の変更が自動的に行われるため、運転員の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る高炉送風酸素富化設備の概略構成図である。
【図２】図１に示す制御装置の制御シーケンスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００１６】
１０  高炉送風機
１１  吸込側送風ダクト
１２  吸込側酸素供給配管
１３  吐出側送風ダクト
１４  吐出側酸素供給配管
１５  第１の流量調整弁
１６  酸素流量計
１７  第２の流量調整弁
１８  酸素流量計
１９  制御装置
【図１】
2006283093.tif 000003
【図２】
2006283093.tif 000004